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傘骨彈性及抗風(fēng)強(qiáng)度檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-25 08:49:03 更新時(shí)間：2025-07-25 00:21:54

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

傘骨彈性及抗風(fēng)強(qiáng)度檢測(cè)：確保傘具安全與耐用性的核心技術(shù)

傘具作為日常生活、戶外活動(dòng)及惡劣天氣中的重要防護(hù)用品，其核心結(jié)構(gòu)部件——傘骨的質(zhì)量與性能直接決定了傘具的安全性與使用壽命。傘骨彈性及抗風(fēng)強(qiáng)度檢測(cè)是評(píng)估傘具能否在強(qiáng)風(fēng)環(huán)境中保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、避免翻折或斷裂的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。該檢測(cè)不僅關(guān)乎產(chǎn)品品質(zhì)，更涉及消費(fèi)者使用安全。傘骨需要具備良好的彈性形變能力以吸收風(fēng)力沖擊能量，同時(shí)在形變后能夠恢復(fù)原狀；同時(shí)，其必須具備足夠的抗風(fēng)強(qiáng)度，能承受反復(fù)的強(qiáng)風(fēng)載荷而不發(fā)生塑性變形或斷裂。因此，建立科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、可重復(fù)的檢測(cè)流程和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要。本文將重點(diǎn)圍繞傘骨彈性及抗風(fēng)強(qiáng)度檢測(cè)的檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)儀器、檢測(cè)方法及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詳細(xì)闡述。

一、主要檢測(cè)項(xiàng)目

傘骨彈性及抗風(fēng)強(qiáng)度檢測(cè)的核心項(xiàng)目通常包括以下幾方面：

1. 靜態(tài)彈性測(cè)試： 測(cè)量傘骨在緩慢施加的靜態(tài)載荷下的彎曲變形量（撓度）及其卸載后的恢復(fù)能力（回彈性或殘余變形量），評(píng)估材料的彈性模量和屈服強(qiáng)度。

2. 動(dòng)態(tài)疲勞測(cè)試： 模擬傘具在反復(fù)開(kāi)合或持續(xù)風(fēng)力作用下的使用場(chǎng)景，對(duì)傘骨施加交變載荷（通常是彎曲或扭轉(zhuǎn)），直至達(dá)到預(yù)定循環(huán)次數(shù)或發(fā)生斷裂，記錄其疲勞壽命。

3. 極限抗彎強(qiáng)度/斷裂強(qiáng)度測(cè)試： 對(duì)傘骨持續(xù)施加彎曲載荷直至其發(fā)生失效（通常是塑性變形過(guò)大或斷裂），記錄其所能承受的最大載荷（抗彎強(qiáng)度）或斷裂時(shí)的載荷。

4. 抗風(fēng)性能模擬測(cè)試： 這是最貼近實(shí)際使用環(huán)境的測(cè)試，將整把傘安裝在風(fēng)洞或特定試驗(yàn)設(shè)備中，模擬不同等級(jí)風(fēng)速（如陣風(fēng)、持續(xù)風(fēng)）的作用，觀察傘骨是否會(huì)翻折、斷裂以及傘面是否撕裂，評(píng)估傘的整體抗風(fēng)能力。

5. 連接點(diǎn)強(qiáng)度測(cè)試： 檢測(cè)傘骨之間、傘骨與傘巢/傘柄連接處的強(qiáng)度，確保在受力時(shí)連接可靠，不發(fā)生滑脫或斷裂。

二、常用檢測(cè)儀器

進(jìn)行傘骨彈性及抗風(fēng)強(qiáng)度檢測(cè)需要以下專業(yè)儀器設(shè)備：

1. 萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)： 這是最核心的設(shè)備，配備三點(diǎn)彎曲或懸臂梁彎曲夾具，用于完成靜態(tài)彈性測(cè)試（測(cè)量載荷-位移曲線）、極限抗彎強(qiáng)度測(cè)試及部分動(dòng)態(tài)疲勞測(cè)試?？删_控制加載速度、加載力或位移，并記錄數(shù)據(jù)。

2. 動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)： 專為高頻次交變載荷設(shè)計(jì)的設(shè)備，用于模擬傘骨在長(zhǎng)期使用中承受的反復(fù)彎曲或扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，測(cè)試其疲勞壽命。

3. 風(fēng)洞試驗(yàn)裝置/模擬風(fēng)吹試驗(yàn)機(jī)： 用于整傘抗風(fēng)性能模擬測(cè)試。風(fēng)洞可提供精確可控的穩(wěn)定或脈沖氣流；模擬風(fēng)吹試驗(yàn)機(jī)則通過(guò)旋轉(zhuǎn)傘具或使用風(fēng)扇陣列產(chǎn)生氣流，模擬實(shí)際風(fēng)場(chǎng)環(huán)境。

4. 扭矩測(cè)試儀： 用于測(cè)試傘骨連接點(diǎn)（如軸銷）的扭力強(qiáng)度。

5. 卡尺、卷尺、角度測(cè)量?jī)x： 用于測(cè)量傘骨尺寸、彎曲角度等幾何參數(shù)。

6. 高速攝像機(jī)： 用于在風(fēng)洞或抗風(fēng)模擬試驗(yàn)中捕捉傘骨變形、翻折或斷裂的瞬間過(guò)程，進(jìn)行失效分析。

7. 環(huán)境箱（可選）： 若需測(cè)試不同溫度濕度條件下傘骨性能的變化，需配備。

三、關(guān)鍵檢測(cè)方法

具體的檢測(cè)操作需遵循標(biāo)準(zhǔn)化的方法流程：

1. 靜態(tài)彈性與強(qiáng)度測(cè)試方法：
將單根傘骨或傘骨段固定于材料試驗(yàn)機(jī)的彎曲夾具上（三點(diǎn)彎曲或懸臂彎曲）。設(shè)定加載速度（通常較慢）。緩慢施加載荷，記錄載荷-位移曲線。達(dá)到規(guī)定彎曲角度或預(yù)期載荷后，進(jìn)行卸載，測(cè)量殘余變形量。如需測(cè)極限強(qiáng)度，則持續(xù)加載直至失效。

2. 動(dòng)態(tài)疲勞測(cè)試方法：
將傘骨試樣固定在疲勞試驗(yàn)機(jī)上。設(shè)定交變載荷的波形（通常是正弦波）、頻率（需避免共振）、最小載荷（常為0或較小值）和最大載荷（通?；陟o態(tài)屈服強(qiáng)度的百分比）。設(shè)定循環(huán)次數(shù)目標(biāo)（如10萬(wàn)次）。運(yùn)行試驗(yàn)直至達(dá)到目標(biāo)次數(shù)或試樣斷裂。

3. 整傘抗風(fēng)模擬測(cè)試方法：
將整把傘完全撐開(kāi)并牢固固定在風(fēng)洞或模擬風(fēng)吹試驗(yàn)平臺(tái)的中心。設(shè)定目標(biāo)風(fēng)速等級(jí)（如6級(jí)風(fēng)、8級(jí)風(fēng)、10級(jí)風(fēng)）及持續(xù)時(shí)間或風(fēng)譜（包含陣風(fēng)）。啟動(dòng)設(shè)備，按設(shè)定風(fēng)速吹向傘的不同角度（如迎風(fēng)面、側(cè)面）。觀察并記錄傘骨是否發(fā)生永久彎曲、斷裂、連接點(diǎn)失效，傘面是否撕裂，傘體是否翻折?？墒褂酶咚贁z像機(jī)記錄變形和失效過(guò)程。

4. 連接點(diǎn)強(qiáng)度測(cè)試方法：
對(duì)連接點(diǎn)軸銷施加拉伸力（模擬傘骨張開(kāi)時(shí)的張力）或扭矩（模擬傘骨扭動(dòng)），直至失效（滑脫或斷裂），記錄最大載荷或扭矩。

四、主要檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

傘骨彈性及抗風(fēng)強(qiáng)度檢測(cè)需依據(jù)相關(guān)國(guó)家、行業(yè)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以確保結(jié)果的權(quán)威性和可比性。常用的標(biāo)準(zhǔn)包括：

1. 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：
- GB/T 23147-2008 《晴雨傘》：這是中國(guó)針對(duì)晴雨傘的核心標(biāo)準(zhǔn)，其中明確規(guī)定了傘骨抗風(fēng)強(qiáng)度（風(fēng)洞試驗(yàn)法）的要求（如8級(jí)風(fēng)30s不翻折、不損壞）和測(cè)試方法（包括試驗(yàn)設(shè)備、風(fēng)速控制、傘的固定、判定方式）。也包含對(duì)傘骨彈性（開(kāi)合次數(shù)）的基本要求。
- GB/T 23103-2008 《傘類產(chǎn)品抗風(fēng)強(qiáng)度測(cè)試方法》：更詳細(xì)地規(guī)定了傘具抗風(fēng)性能的試驗(yàn)方法（風(fēng)洞法），是GB/T 23147中抗風(fēng)測(cè)試的具體執(zhí)行依據(jù)。

2. 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)：
- QB/T 4399-2012 《傘骨》：專門針對(duì)傘骨部件的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)金屬傘骨（如鋼絲、鋁骨）的材質(zhì)、尺寸、靜態(tài)抗彎強(qiáng)度、彈性恢復(fù)率（殘余變形）、重復(fù)開(kāi)合性能等有具體要求。
- 一些地方或行業(yè)協(xié)會(huì)可能有更細(xì)化的標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)要求。

3. 國(guó)際/國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)：
- ISO 3637 《Umbrellas - Requirements and test methods》：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的傘具標(biāo)準(zhǔn)。
- EN 13537 《Requirements for umbrellas》：歐洲標(biāo)準(zhǔn)。
- ASTM F963 (相關(guān)章節(jié))：美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，可能涉及玩具傘的相關(guān)安全要求。
這些標(biāo)準(zhǔn)通常會(huì)規(guī)定最小風(fēng)速要求、持續(xù)時(shí)間、傘的固定方式、失效判定準(zhǔn)則以及傘骨強(qiáng)度和彈性相關(guān)的測(cè)試項(xiàng)目和方法細(xì)節(jié)。

綜上所述，傘骨彈性及抗風(fēng)強(qiáng)度檢測(cè)是一個(gè)涉及多項(xiàng)目、多儀器、多方法的系統(tǒng)工程。嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)流程并參照權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定，是確保傘具產(chǎn)品具備足夠安全性和耐用性，保護(hù)消費(fèi)者權(quán)益，提升品牌市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的基石。制造商、質(zhì)檢機(jī)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)室都必須對(duì)此高度重視，投入必要的設(shè)備和人員培訓(xùn)，保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。